Claims (30)
1. Забойный двигатель, содержащий:1. Downhole motor containing:
(a) несущую оправку, установленную с возможностью вращения в корпусе;(a) a bearing mandrel mounted rotatably in the housing;
(b) ударный переходник, расположенный выше и соединенный с несущей оправкой таким образом, что он обладает возможностью вращения с ней, причем ударный переходник имеет верхний конец с выступающими вверх зубцами ударного переходника;(b) a shock adapter located above and connected to the bearing mandrel in such a way that it has the ability to rotate with it, and the shock adapter has an upper end with the impact adapter teeth protruding upwards;
(c) приводную оправку, расположенную в корпусе выше ударного переходника и с соосным выравниванием с ним, при этом(c) a drive mandrel located in the housing above the impact adapter and with coaxial alignment with it, wherein
приводная оправка выполнена с возможностью вращения и перемещения в осевом направлении относительно корпуса и относительно ударного переходника, иthe drive mandrel is arranged to rotate and move in the axial direction relative to the body and relative to the impact adapter, and
приводная оправка имеет нижний конец с выступающими вниз зубцами приводной оправки, которые выполнены с возможностью зацепления с зубцами ударного переходника;the drive mandrel has a lower end with protruding teeth of the drive mandrel that are configured to engage with the teeth of the impact adapter;
(d) кулачковое устройство, связанное с приводной оправкой, и(d) a cam device associated with the drive mandrel, and
(e) средство запасания кинетической энергии, связанное с приводной оправкой и кулачковым узлом;(e) a means of storing kinetic energy associated with the drive mandrel and the cam assembly;
причем:and:
(f) вращение приводной оправки обеспечивает возможность перемещения приводной оправки вверх в осевом направлении относительно ударного переходника и корпуса, что приводит к запасанию кинетической энергии в средстве запасания кинетической энергии, и(f) rotating the drive mandrel allows the drive mandrel to move upwardly in the axial direction relative to the impact adapter and the housing, which leads to the storage of kinetic energy in the kinetic energy storage facility, and
(g) дальнейшее вращение приводной оправки обеспечивает возможность перемещения приводной оправки вниз в осевом направлении, с тем чтобы высвобождать кинетическую энергию, запасенную в средстве запасания кинетической энергии, так что приводная оправка передает осевые ударные усилия несущей оправке.(g) Further rotation of the drive mandrel allows the drive mandrel to be moved downwardly in the axial direction so as to release the kinetic energy stored in the kinetic energy storage means, so that the drive mandrel transmits axial shock forces to the supporting mandrel.
2. Забойный двигатель по п. 1, в котором обеспечена возможность передачи вращательных ударных усилий несущей оправке при высвобождении кинетической энергии, запасенной в средстве для запасания кинетической энергии.2. The downhole motor according to claim 1, wherein the rotational shock forces of the supporting mandrel can be transmitted when the kinetic energy stored in the means for storing kinetic energy is released.
3. Забойный двигатель по п. 1 или 2, в котором кулачковое устройство содержит:3. Downhole motor under item 1 or 2, in which the cam device contains:
(a) кулачковую шайбу, имеющую центральное отверстие и установленную в отверстии корпуса с возможностью вращения с ним, причем:(a) a cam washer having a central opening and mounted in the opening of the housing for rotation with it, moreover:
- приводная оправка проходит через указанное центральное отверстие в кулачковой шайбе так, что приводная оправка выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении относительно кулачковой шайбы, а кулачковая шайба выполнена с возможностью вращения вокруг приводной оправки;- drive mandrel passes through the specified Central hole in the Cam washer so that the drive mandrel is made to move in the axial direction relative to the Cam washer, and the Cam washer is made with the possibility of rotation around the drive mandrel;
- верхний конец кулачковой шайбы выполнен с множеством выступов кулачка, с равномерными угловыми интервалами между соседними выступами кулачка, и- the upper end of the cam washer is made with a plurality of cam lobes, with uniform angular intervals between adjacent cam lobes, and
- каждый выступ кулачка имеет профиль кулачка, образующий нижний плоский участок, соприкасающийся с наклонным участком, который соприкасается с верхним плоским участком, соприкасающимся с осевой поверхностью, которая соприкасается с нижним плоским участком следующего соседнего выступа кулачка; и- each cam projection has a cam profile that forms a lower flat portion in contact with an inclined portion that is in contact with an upper flat portion that is in contact with an axial surface that contacts a lower flat portion of the next adjacent cam lip; and
(b) роликовую обойму, расположенную выше кулачковой шайбы и соосно с ней, а также расположенную вокруг приводной оправки и прикрепленную к ней с возможностью вращения вместе с ней, при этом:(b) a roller ring located above the cam disc and coaxially with it, and also located around the drive mandrel and attached to it rotatably with it, wherein:
- роликовая обойма содержит множество роликов, соответствующих выступам кулачка по числу и угловому промежутку, и выполнена с возможностью зацепления с качением с кулачковыми профилями выступов кулачка.- roller cage contains many rollers corresponding to the protrusions of the Cam on the number and angular spacing, and made with the possibility of engagement with rolling with the Cam profiles of the protrusions of the Cam.
4. Забойный двигатель по любому из пп. 1-3, в котором средство запасания кинетической энергии содержит винтовую пружину, расположенную в кольцевом зазоре между приводной оправкой и корпусом.4. Downhole motor according to any one of paragraphs. 1-3, in which the means of storing kinetic energy contains a helical spring located in the annular gap between the drive mandrel and the housing.
5. Забойный двигатель по п. 3, в котором средство запасания кинетической энергии содержит винтовую пружину, расположенную в кольцевом зазоре между приводной оправкой и корпусом,5. Downhole motor under item 3, in which the means of storing kinetic energy contains a helical spring located in the annular gap between the drive mandrel and the housing,
при этом нижний конец пружины противодействует роликовой обойме, а верхний конец пружины противодействует заплечику, выполненному в отверстии корпуса.while the lower end of the spring opposes the roller cage, and the upper end of the spring opposes the shoulder, made in the opening of the housing.
6. Забойный двигатель по любому из пп. 1-3, в котором средство запасания кинетической энергии выполнено в виде пневматической пружины.6. Downhole motor according to any one of paragraphs. 1-3, in which the means of storing kinetic energy made in the form of a pneumatic spring.
7. Забойный двигатель по любому из пп. 1-6, в котором:7. Downhole motor according to any one of paragraphs. 1-6, in which:
(a) каждый зубец ударного переходника имеет верхнюю торцевую поверхность, проходящую между осевой боковой поверхностью и наклонной боковой поверхностью с образованием кольцевого заплечика на верхнем конце ударного переходника между основаниями каждой пары соседних зубцов ударного переходника, и(a) each tooth of the impact adapter has an upper end surface extending between the axial side surface and the inclined side surface to form an annular shoulder at the upper end of the impact adapter between the bases of each pair of adjacent teeth of the impact adapter, and
(b) каждый зубец приводной оправки имеет нижнюю торцевую поверхность, проходящую между осевой боковой поверхностью и наклонной боковой поверхностью так, что образует кольцевой заплечик на нижнем конце приводной оправки между основаниями каждой пары соседних зубцов.(b) Each tooth of the drive mandrel has a lower end surface extending between the axial side surface and the inclined side surface so as to form an annular shoulder at the lower end of the drive mandrel between the bases of each pair of adjacent teeth.
8. Забойный двигатель по п. 7, в котором каждый зубец приводной оправки обращен к верхней торцевой поверхности соответствующего зубца ударного переходника, при этом8. The downhole motor according to claim 7, in which each tooth of the drive mandrel faces the upper end surface of the corresponding tooth of the impact adapter, wherein
осевая боковая поверхность каждого зубца приводной оправки является смежной и параллельной осевой боковой поверхности соответствующего зубца ударного переходника, аthe axial lateral surface of each tooth of the drive mandrel is adjacent and parallel to the axial lateral surface of the corresponding tooth of the impact adapter, and
наклонная боковая поверхность каждого зубца приводной оправки является смежной и параллельной наклонной боковой поверхности соответствующего зубца ударного переходника.the inclined side surface of each tooth of the drive mandrel is adjacent and parallel to the inclined side surface of the corresponding tooth of the impact adapter.
9. Забойный двигатель по любому из пп. 1-8, в котором, когда приводная оправка находится в крайнем верхнем положении в осевом направлении, зубцы ударного переходника и зубцы приводной оправки полностью разъединены.9. Downhole motor according to any one of paragraphs. 1-8, in which, when the drive mandrel is in the extreme upper position in the axial direction, the teeth of the impact adapter and the teeth of the drive mandrel are completely separated.